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己二酸是一种工业上具有重要意义的有机二元酸,在化工生产、有机合成工业、医药、润滑...

己二酸是一种工业上具有重要意义的有机二元酸,在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用,能够发生成盐反应、酷化反应等,并能与二元醇缩聚成高分子聚合物等,己二酸产量居所有二元羧酸中的第二位。实验室合成己二酸的反应原理和实验装置示意图如下:

可能用到的有关数据如下:

实验步骤如下:

、在三口烧瓶中加入16mL 50%的硝酸(密度为1.31g/cm),再加入1~2粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4mL环己醇。

、水浴加热三口烧瓶至50左右,移去水浴,缓慢滴加5~6滴环己醇,摇动三口烧瓶,观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇,维持反应温度在60~65 之间。

、当环己醇全部加入后,将混合物用80-90水浴加热约10min(注意控制温度),直至无红棕色气体生成为止。

、趁热将反应液倒入烧杯中,放入冰水浴中冷却,析出晶体后过滤、洗涤得粗产品。

、粗产品经提纯后称重为5.7g

请回答下列问题:

(1)滴液漏斗的细支管a的作用是________,仪器b的名称为________。

(2)己知用NaOH溶液吸收尾气时发生的相关反应方程式为:2NO2+2NaOH=NaNO2 +NaNO3 +H2O

NO+NO2+2NaOH =2NaNO2+H2O;如果改用纯碱溶液吸收尾气时也能发生类似反应,则相关反应方程式为:_________________、__________________;

(3)向三口烧瓶中滴加环己醇时,要控制好环己醇的滴入速率,防止反应过于剧烈导致温度迅速上升,否则可能造成较严重的后果,试列举一条可能产生的后果:_________________________________。

(4)为了除去可能的杂质和减少产品损失,可分别用冰水和________洗涤晶体。

(5)粗产品可用________法提纯(填实验操作名称)。本实验所得到的己二酸产率为________。

 

(1)平衡滴液漏斗与三口烧瓶内的压强,使环己醇能够顺利流下,球形冷凝管(或冷凝管) (2)2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2,NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2 (3)反应液暴沸冲出冷凝管;放热过多可能引起爆炸;产生的二氧化氮气体来不及被碱液吸收而外逸到空气中 (4)苯(5)重结晶,75% 【解析】 试题分析:(1)滴液漏斗的细支管a的作用是平衡滴液漏斗与三口烧瓶内的压强,使环己醇能够顺利流下;该仪器有球形区域,仪器b的名称为:球形冷凝管(或冷凝管),冷水从冷凝管下口入,上口出,克服重力充满冷凝管,冷凝效果好; (2)根据元素守恒,纯碱与NO和NO2反应,生成NaNO2、NaNO3,且放出CO2,反应的化学方程式为①NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2,②Na2CO3+2NO2═NaNO2+NaNO3+CO2; (3)向三口烧瓶中滴加环己醇时,反应温度迅速上升,说明该反应为放热反应,需控制好环己醇的滴入速率,如果环己醇的滴入速率过快,反应温度高,反应液暴沸冲出冷凝管;可能引起爆炸;产生的二氧化氮气体来不及被碱液吸收而外逸到空气中; (4)产品己二酸中含有环己醇、硝酸等杂质,己二酸在水中的溶解度:15℃时1.44g,25℃时2.3g,温度高溶解度大,可用冰水洗涤,除去环己醇、硝酸,己二酸不溶于苯,最后用苯洗涤晶体,除去表面的杂质,避免产品损失; (5)粗产品再溶解,再结晶析出,通过重结晶的方法提纯己二酸, 3×100 3×146 5.1948g m m=7.58g 己二酸产率=×100%=75%。 考点:考查实验室合成己二酸,涉及仪器识别、物质的分离与提纯、对操作的分析评价等。  
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甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列反应合成甲醇CO(g)+2H2 (g)CH3OH(g)    ΔH

(1)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。

由表中数据判断ΔH________0 (填“>”、“=”或“<”),化学平衡常数表达式K=________;

(2)300时,在体积为2.0 L的密闭容器中通入2 mol CO和4 mol H2,经过20 s达到平衡状态,

计算20 s内CO的反应速率为________,此时容器中甲醇的体积分数为_________;

若向上述平衡体系中同时加入1mol CO,2mol H2和1mol CH3OH气体,平衡移动情况是__________(填“向右”、“向左”或“不移动”),原因是________________________

(3)已知在常温常压下:

2CH3OH(l)+3O2 (g) = 2CO2 (g)+4H2O(g)   ΔH=-1277.0kJ/mol

2CO(g)+O2 (g) = 2CO2(g)   ΔH=-566.0kJ/mol

H2O(g) =H2O(l)    ΔH=-44kJ/mol写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:

__________________;

(4)甲醇、氧气可制作燃料电池,写出以氢氧化钾为电解质甲醇燃料电池负极反应式_______________;如图,电解KI溶液制碘,在粗试管中加入饱和的KI溶液,然后再加入苯,插入一根石墨电极和一根铁电极,使用该燃料电池做电源,铁电极与极___________(填正或负)相连接,通电一段时间后,断开电源,振荡试管,上层溶液为_______色,当有 1.27g碘单质生成时,需要_______g CH3OH。

 

 

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高锰酸钾是中学化学常用的试剂。工业上用软锰矿制备高锰酸钾流程如下:

(1)铋酸钠(NaBiO3,不溶于水)用于定性检验酸性溶液中Mn2+的存在(铋的还原产物为Bi3+),Mn2+的氧化产物为MnO4,写出反应的离子方程式_________________________________________。

(2)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是_____(填代号)。

a.84消毒液(NaClO溶液)  b.双氧水   c.苯酚    d.75%酒精

(3)上述流程中可以循环使用的物质有氢氧化钾和_______(写化学式)。

(4)理论上(若不考虑物质循环与制备过程中的损失)1 mol MnO2可制得_____mol KMnO4

(5)该生产中需要纯净的CO2气体。写出实验室制取CO2的化学方程式___________________,所需气体发生装置可以是______(选填代号)。

(6)操作的名称是________;操作根据 KMnO4和K2CO3两物质在______(填性质)上的差异,

采用__________(填操作步骤)、趁热过滤得到 KMnO4

 

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某小组同学用如图所示装置研究电化学原理。下列关于该原电池的说法不正确的是

A.原电池的总反应为 Fe+Cu2+=Fe2++Cu

B.反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12 g,导线中通过0.2 mol电子

C.其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极反应式为2H+2e=H2

D.盐桥中是 KNO3溶液,则盐桥中NO3移向乙烧杯

 

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H2C2O4水溶液中H2C2O4、HC2O4 C2O42-三种形态的粒子的分布分数δ随溶液pH变化的关系如图所示[已知Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9].下列说法正确的是(   )

A.曲线代表的粒子是HC2O4

B.0.1 mol•L-1 NaHC2O4溶液中:c(C2O42)>c(H2C2O4)

C.pH=5时,溶液中主要含碳物种浓度大小关系为:c(C2O42-)>c(H2C2O4)>c(HC2O4)

D.一定温度下,往 CaC2O4饱和溶液中加入少量CaCl2固体,c(C2O42-)将减小,c(Ca2+)不变

 

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关于下列各实验装置图的叙述中,正确的是

A.装置可用于分离苯和溴苯的混合物

B.装置可用于吸收 HCl或 NH3气体

C.装置可用于分解 NH4Cl制备NH3

D.装置b口进气可收集CO2或NO气体

 

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